Skip to main content
Global

3.14: חומצות גרעין - סוגי RNA

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    209967

    • Boundless
    • Boundless
    \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    מטרות למידה
    • תאר את המבנה והתפקוד של RNA

    מבנה ותפקוד RNA

    שני הסוגים העיקריים של חומצות גרעין הם חומצה דאוקסיריבונוקלאית (DNA) וחומצה ריבונוקלאית (RNA). DNA הוא החומר הגנטי המצוי בכל האורגניזמים החיים ונמצא בגרעין האוקריוטים ובכלורופלסטים ובמיטוכונדריה. בפרוקריוטים, ה-DNA אינו סגור במעטפה קרומית.

    הסוג השני של חומצת גרעין, RNA, מעורב בעיקר בסינתזת חלבונים. בדיוק כמו ב-DNA, RNA עשוי ממונומרים הנקראים נוקלאוטידים. כל נוקלאוטיד מורכב משלושה מרכיבים: בסיס חנקני, סוכר פנטוז (חמישה פחמן) הנקרא ריבוז, וקבוצת פוספט. כל בסיס חנקני בנוקלאוטיד מחובר למולקולת סוכר, המחוברת לקבוצת פוספט אחת או יותר.

    דמות
    איור\(\PageIndex{1}\): מבנה RNA: נוקלאוטיד מורכב משלושה מרכיבים: בסיס חנקני, סוכר פנטוז וקבוצת פוספט אחת או יותר. שאריות פחמן בפנטוז ממוספרות 1 ′ עד 5 ′ (הפריים מבדיל את השאריות הללו מאלו שבבסיס, הממוספרות ללא שימוש בסימון ראשוני). הבסיס מחובר למיקום 1 ′ של הריבוז, והפוספט מחובר למצב 5′. כאשר נוצר פולינוקלאוטיד, הפוספט 5 ′ של הנוקלאוטיד הנכנס מתחבר לקבוצת ההידרוקסיל 3 ′ בסוף השרשרת הגדלה. שני סוגים של פנטוז נמצאים בנוקלאוטידים, דאוקסיריבוז (נמצא ב- DNA) וריבוז (נמצא ב- RNA). Deoxyribose דומה במבנהו לריבוז, אך יש לו H במקום OH במיקום 2 ′. בסיסים ניתן לחלק לשתי קטגוריות: purines ו pyrimidines. לפורינים מבנה טבעת כפול, ולפירימידינים טבעת יחידה.

    ב- RNA, הבסיסים החנקניים משתנים מעט מאלו של ה- DNA. קיימים אדנין (A), גואנין (G) וציטוסין (C), אך במקום תימין (T), פירמידין הנקרא אורציל (U) מזדווג עם אדנין. RNA היא מולקולה חד-גדילית, בהשוואה לסליל הכפול של ה-DNA.

    מולקולות ה-DNA לעולם אינן עוזבות את הגרעין אלא משתמשות במתווך כדי לתקשר עם שאר התא. מתווך זה הוא ה- RNA השליח (mRNA). כאשר יש צורך לייצר חלבונים, ה-mRNA נכנס לגרעין ומתחבר לאחד מגדילי ה-DNA. בהיותו משלים, רצף בסיסי החנקן של ה- RNA מנוגד לזה של ה- DNA. זה נקרא תמלול. לדוגמה, אם גדיל ה-DNA קורא TCCAAGTC, אז גדיל ה-mRNA יקרא AGGUUCAG. לאחר מכן ה- mRNA נושא את הקוד מהגרעין לאברונים הנקראים ריבוזומים להרכבת חלבונים.

    לאחר שה- mRNA הגיע לריבוזומים, הם אינם קוראים את ההוראות ישירות. במקום זאת, סוג אחר של RNA הנקרא העברה RNA (tRNA) צריך לתרגם את המידע מה-mRNA לצורה שמישה. ה-tRNA מתחבר ל-mRNA, אך עם זיווגי הבסיס ההפוכים. לאחר מכן הוא קורא את הרצף בקבוצות של שלושה בסיסים הנקראים קודונים. כל סידור אפשרי של שלוש אותיות של A, C, U, G (למשל, AAA, AAU, GGC וכו') הוא הוראה ספציפית, וההתאמה של הוראות אלו וחומצות האמינו ידועה בשם "הקוד הגנטי". למרות שקיימים חריגים או וריאציות לקוד, הקוד הגנטי הסטנדרטי נכון ברוב האורגניזמים.

    הריבוזום פועל כמו מהדק ענק, מחזיק את כל השחקנים במקומם, ומקל הן על זיווג הבסיסים בין השליח ל-RNA העברה, והן על הקשר הכימי בין חומצות האמינו. לריבוזום יש יחידות משנה מיוחדות הידועות בשם RNA ריבוזומלי (rRNA) מכיוון שהן מתפקדות בריבוזום. יחידות משנה אלה אינן נושאות הוראות לייצור חלבונים ספציפיים (כלומר, הן אינן RNA שליח) אלא מהוות חלק בלתי נפרד ממנגנון הריבוזום המשמש לייצור חלבונים מ- mRNA. ייצור חלבונים על ידי קריאת הוראות ב- mRNA ידוע בדרך כלל בשם "תרגום".

    תרומות וייחוסים

    נקודות מפתח

    • בסיסי החנקן ב- RNA כוללים אדנין (A), גואנין (G), ציטוסין (C) ואורציל (U).
    • RNA שליח (mRNA) נושא את הקוד מה- DNA לריבוזומים, בעוד RNA העברה (tRNA) ממיר את הקוד לצורה שמישה.
    • ריבוזומים הם האתרים שבהם tRNA ו- rRNA מרכיבים חלבונים.
    • RNA שונה מ- DNA בכך שהוא חד גדילי, יש לו אורציל במקום תימין, נושא את הקוד לייצור חלבונים במקום לכוון את כל תפקודי התא, ויש לו ריבוז כסוכר חמשת הפחמנים שלו במקום דאוקסיריבוז.

    מונחי מפתח

    • קודון: רצף של שלושה נוקלאוטידים סמוכים, המקודדים לחומצת אמינו ספציפית במהלך סינתזת חלבון או תרגום
    • תַעֲתוּק: סינתזה של RNA בהנחיית DNA